Gradul minim și maxim de oxidare a bromului. Proprietăți chimice ale bromului

formare

Dintre toate elementele chimice ale nemetalilor există o serie specială - halogeni. Acești atomi își fac numele pentru proprietățile speciale pe care le manifestă în interacțiunile chimice. Acestea includ:

iod;
clor;
brom;
fluor.

Clorul și fluorul sunt gaze toxice care aucapacitate puternică de oxidare. Iodul în condiții normale este o substanță cristalină de culoare violet închis cu o luciu metalic pronunțat. Afișează proprietățile agentului reducător. Ce arată al patrulea halogen? Care sunt proprietățile bromului, compușii formați de el și caracteristicile ca element și ca o substanță simplă? Să încercăm să ne dăm seama.

Brom: Element de caracter general

Ca particulă a sistemului periodic, ia bromulnumărul de celule este de 35. Prin urmare, compoziția nucleului său este de 35 protoni, iar carcasa electronică conține același număr de electroni. Configurația stratului exterior: 4s²p⁵.

Situat în grupul VII, principalul subgrupAcesta face parte din halogeni - un grup de elemente chimice care este special în proprietățile sale. Un total de aproximativ 28 de specii izotopice diferite ale unui atom dat sunt cunoscute. Numerele de masă variază de la 67 la 94. Două sunt cunoscute a fi stabile și stabile, precum și prevalente în ceea ce privește procentul în natură:

brom ⁷⁹ - 51%;
brom ⁸¹ - 49%.

Masa atomică medie a unui element este de 79.904 unități. Gradul de oxidare a bromului variază de la -1 la +7. Afișează proprietăți puternice de oxidare, cu toate acestea, este inferior în clor și fluor, depășind iodul.

Istoria descoperirii

Acest element a fost descoperit mai târziu decât colegii săi.subgrup. În acel moment era deja cunoscută despre clor și iod. Cine a făcut această descoperire? Se pot numi trei nume simultan, deoarece tocmai acest număr de oameni de știință aproape că au reușit să sintetizeze un element nou, care ulterior sa dovedit a fi atomul considerat. Aceste nume sunt:

Antoine Jerome Balar.
Karl Levig.
Justus Liebig

Cu toate acestea, Balar este considerat "tatăl" oficial, deoarece el a fost primul nu doar pentru a primi și a descrie, dar a trimis și o nouă substanță la conferința științifică a chimiștilor, care este un element neexplorat.

Antoine Balar cerceta compozițiasare de mare. Efectuând numeroase experimente chimice, într-o zi a trecut clorul prin soluție și a văzut că s-a format un compus galben. Luând-o ca produs al interacțiunii dintre clor și iod în soluție, el a început să exploreze în continuare produsul rezultat. Subiecți la următoarele tratamente:

afectate de eter;
înmuiat în hidroxid de potasiu;
procesat pirolusit;
au supraviețuit în mediul sulfat.

Ca urmare, el a primit un roșu maroniu zburător.lichid cu un miros neplăcut. A fost brom. El a efectuat apoi un studiu aprofundat al caracteristicilor fizice și chimice ale acestei substanțe. După ce a trimis un raport despre aceasta, a descris proprietățile bromului. Numele pe care Balar la dat elementului a fost muridul, dar nu a rămas.

Numele de astăzi comun pentru acest atom este bromul, care traduce din latină înseamnă "stinky", "fetid". Acest lucru este confirmat pe deplin de proprietățile substanței sale simple. Elementul a fost deschis în 1825.

Posibile stări de oxidare ale bromului

Acestea pot fi numite câteva. Într-adevăr, datorită configurației sale electronice, bromul poate prezenta atât proprietăți oxidante, cât și de reducere, cu predominanța clară a primului. În total, există cinci opțiuni posibile:

-1 este cea mai scăzută stare de oxidare a bromului;
+1;
2;
3;
5;
7.

În natură, există numai acei compuși care conțin un element cu valoare negativă. +7 - gradul maxim de oxidare a bromului. El se manifestă în compoziția acidului bromic HBrO₄ și sărurile sale de bromați (NaBrO₄). În general, acest grad de oxidare a bromului este extrem de rar, precum și +2. Dar conexiunile cu -1; +3 și +5 sunt foarte frecvente și sunt importante nu numai în industria chimică, dar și în medicină, tehnologie și alte sectoare ale economiei.

Bromul ca substanță simplă

În condiții normale, elementul în cauzăeste o moleculă diatomică, dar nu este un gaz, ci un lichid. Foarte otrăvitor, fumând în aer și producând un miros extrem de neplăcut. Chiar și vaporii cu concentrație scăzută pot provoca arsuri pe piele și iritarea membranelor mucoase ale corpului. Dacă totuși depășiți rata permisă, este posibilă sufocarea și moartea.

Formula chimică a acestui lichid este Br₂. Evident, simbolul este derivat din greacănumele elementelor sunt bromuri. Legătura dintre atomi este unică, covalentă nepolară. Raza atomului este relativ mare, deci bromul reacționează destul de ușor. Acest lucru permite ca acesta să fie utilizat pe scară largă în sinteze chimice, adesea ca reactiv pentru determinarea calitativă a compușilor organici.

Sub forma unei substanțe simple în natură nu esteapare deoarece se evaporă cu ușurință sub formă de fum roșcat-maroniu, care are efecte corosive. Doar sub formă de diferite sisteme multicomponente. Gradul de oxidare a bromului în compuși de diferite tipuri depinde de elementul particular cu care are loc reacția, adică cu ce substanță.

Proprietăți fizice

Aceste caracteristici pot fi exprimate în mai multe puncte.

Solubilitatea în apă este medie, dar mai bună decât alte halogeni. Soluția saturată se numește apă de brom, are o culoare maro-roșcat.
Punct de fierbere lichid - +59.2 ⁰S.
Punct de topire -7.25 ⁰S.
Miros - ascuțit, neplăcut, sufocant.
Culoare - maro roșcat.
Starea agregată a unei substanțe simple este grea (cu densitate ridicată), lichid gros.
Electronegativitatea pe scara de votare - 2.8.

Aceste caracteristici afectează modalitățile de obținere a acestui compus, precum și impunerea obligațiilor de a respecta precauția extremă atunci când lucrează cu acesta.

Proprietăți chimice ale bromului

În ceea ce privește chimia, bromul se comportă în două moduri. Afișează atât proprietăți oxidante, cât și proprietăți de reducere. La fel ca toate celelalte elemente, este capabil să accepte electroni din metale și metale mai puțin electronegative. El este un agent reducător cu agenți oxidanți puternici, cum ar fi:

oxigen;
fluor;
clor;
unii acizi.

În mod natural, gradul de oxidare a bromului variază de la -1 la +7. Cu ce anume este elementul în cauză capabil să reacționeze?

Cu apă, rezultatul este un amestec de acizi (bromhidric și hipobrom).
Cu diferite ioduri, deoarece bromul poate înlocui iodul din sărurile sale.
Cu toate nemetalele direct, cu excepția oxigenului, carbonului, azotului și gazelor nobile.
Cu aproape toate metalele ca un oxidant puternic. Cu multe substanțe, chiar și cu aprindere.
În reacțiile IVR, bromul contribuie adesea la oxidarea compușilor. De exemplu, sulful și sulfiții sunt transformați în ioni sulfați, ioduri în iod, ca o substanță simplă.
Cu alcalii pentru a forma bromuri, bromați sau hibromați.

De o importanță deosebită sunt proprietățile chimice ale bromului,când face parte din acizii și sărurile formate de acesta. În această formă, proprietățile sale ca agent de oxidare sunt foarte puternice. Mult mai luminos decât o simplă substanță.

recepție

Faptul că substanța în cauză este importantă și semnificativă din punct de vedere al chimiei confirmă faptul că producția sa anuală este de 550 mii tone. Țări principale pentru acești indicatori:

SUA.
China.
Israel.

Metoda industrială de extracție a bromului liberbazate pe tratarea soluțiilor de sare din lacuri, fântâni, mări. Dintre acestea, se izolează sarea elementului dorit, care se traduce în formă acidificată. Este trecut printr-un curent puternic de aer sau vapori de apă. Astfel se formează bromul gazos. Apoi se tratează cu carbonat de sodiu și se obține un amestec de săruri de sodiu - bromuri și bromați. Soluțiile lor sunt acidulate și au substanță lichidă liberă la ieșire.

Metodele de sinteză de laborator se bazează pe deplasarea bromului din sărurile sale cu clor, ca un halogen mai puternic.

Fiind în natură

În formă pură, substanța în cauză estenatura nu apare, deoarece este un lichid volatil care fumează în aer. Practic, este o parte a compușilor în care se manifestă starea minimă de oxidare a bromului -1. Acestea sunt sărurile de acid bromhidric - bromuri. O mare parte din acest element este însoțit de săruri naturale de clor - sylvins, carnallites și altele.

Mineralele de brom în sine au fost descoperite mai târziu decât el însuși. Cele mai frecvente dintre acestea sunt trei:

embolit - un amestec de clor și brom cu argint;
bromarginit;
Bromsilvinit - un amestec de potasiu, magneziu și brom cu apă legată (hidrat cristalin).

De asemenea, acest element este în mod necesar o parte dinorganisme vii. Deficitul său duce la apariția diferitelor boli ale sistemului nervos, tulburări, tulburări de somn și tulburări de memorie. În cazurile mai grave, amenință cu infertilitate. Pește, viața marină capabilă să acumuleze brom în cantități mari sub formă de săruri.

În scoarța terestră, conținutul său de masă ajunge la 0,0021%. Conține o mulțime de apă de mare și întreaga hidrosferă a Pământului.

posibilele stări de oxidare ale bromului

Compuși bromici de oxidare inferiori

Care este starea de oxidare a bromului în compușii săi?cu metale și hidrogen? Cel mai mic posibil pentru un element dat este minus unul. Acești compuși sunt cei mai importanți din punct de vedere practic pentru oameni.

HBr - bromură de hidrogen (gaz) sau bromhidricAcid. În starea gazoasă de agregare, nu are nici o culoare, dar miroase foarte brusc și neplăcut, fumează puternic. Ea are un efect corosiv asupra membranelor mucoase ale corpului. Este bine dizolvat în apă, formând acid. Ea, la rândul său, se referă la un electrolit puternic, este un bun agent reducător. Se duce cu ușurință la bromul liber sub acțiunea acizilor sulfurici, azotați și a oxigenului. Este de importanță industrială ca sursă de ioni de bromură pentru formarea sărurilor cu cationi metalici.
Bromurile sunt săruri ale acidului de mai sus, în care starea de oxidare a bromului este, de asemenea, egală cu -1. De interes practic sunt: LiBr și KBr.
Compuși organici care conțin ioni de bromură.

Compuși cu cea mai mare stare de oxidare

Acestea includ mai multe substanțe de bază. Gradul de oxidare a celui mai ridicat brom este egal cu +7, ceea ce înseamnă că în acești compuși ar trebui să-l arătăm.

Acid bromic - HBrO₄. Cel mai puternic dintre toți cunoscuți pentru acest lucrucu toate acestea, și cele mai rezistente la atacurile agenților reducători puternici. Aceasta se datorează structurii geometrice speciale a moleculei, care are forma unui tetraedru în spațiu.
Sare perbromat deasupra acidului desemnat. Ele sunt de asemenea caracterizate de gradul maxim de oxidare a bromului. Ele sunt agenți oxidanți puternici, datorită cărora sunt utilizați în industria chimică. Exemple: NaBrO₄, KBrO₄.

Utilizarea bromului și a compușilor săi

Puteți identifica mai multe zone în care bromul și compușii săi sunt utilizați direct.

Producția de coloranți.
Pentru fabricarea materialelor fotografice.
Ca medicamente în medicină (sare de brom).
În industria automobilelor, și anume ca aditiv în benzină.
Folosit ca impregnare pentru a reduce inflamabilitatea unor materiale organice.
În fabricarea fluidelor de foraj.
În agricultură, în fabricarea de pulverizatoare de protecție împotriva insectelor.
Ca dezinfectant și decontaminator, inclusiv apă.

Efect biologic asupra corpului

Atât excesul cât și lipsa de brom în organism au consecințe foarte neplăcute.

Chiar și Pavlov a fost primul care a determinat influența acestui element asupra ființelor vii. Experimentele pe animale au arătat că o lipsă pe termen lung a ionilor de brom conduce la: